Способ литографии

(51)5 8 03 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ кий институ(54) СПОСОБ Л (57) Изобрете роэлектроник на литографич лении высоко и- во ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетеМ 1026564; кл, 6 03 Е 1Арр. Роуз. Ытт -3109,ИТОГРАФИИие относится к области мик и может быть использовано ских операциях при изготов аэрешающих шаблонов для Изобретение относится к области микроэлектроники и может быть использовано на литографических операциях при изготовлении высокоразрешающих шаблонов для полупроводниковых приборов и интегральных микросхем,Целью изобретения является расширение технологических возможностей способа еа счет регулируемой светочувствительности маскирующей структуры, Экспериментально установлена температурная зависимость скорости растворения цинка в халькогенидном стеклообразном полупроводнике(ХСП) системы Аз-Я(с энергией активации 1 эВ). При комнатной температуре скорость растворения цинка пренебрежимо мала, что обеспечивает возможность дл тельного пребывания структуры на свету полупроводниковых приборов и интегральных микросхем, Цель изобретения - расширение технологических возможностей способа. На подложку испарением в вакууме наносят пленку халькогенидного стекло- образного полупроводника (ХСП) системы Азх 31 оо-х, где 41 х - 45,толщиной 0,1-0,3 мкм и слой Еп. Соотношение толщин пленки ХСП и слоя Еп выбирают в пределах 5 - 60. Экспонирование проводят при температуре подложки 60 - 80 С в течение времени, определяемого предложенным расчетным выражением. Использование неорганического реэиста ХСП-Лп предложенного состава за счет имеющей место регулируемой свето- чувствительности позволяет проводить все подготовительные операции на свету без ухудшения параметров формируемых струквремя подготовительных операций беэ какого-либо ухудшения параметров. На время экспонирования температура структуры повышается до обеспечения необходимой чувствительности. После облучения структура охлаждается, светочувствительность исчезает и последующие операции также можно проводить на свету.Для обеспечения регулируемой свето- чувствительности в качестве ХСП использован материал Азх 51 оох при 41 х 45 толщиной 0,1д 1 = 0,3 мкм. При использовании таких составов при толщинах, удовлетворяющих условию 0.1 С 110.3 мкм,обеспечивается селективность травления облученных и необлученных участков и реализуется возможность проведения литографического процесса, 1473568При х41 существенно понижаетсясветочувствительность вследствие уменьшения скорости фоторастворения цинка вХСП, что не обеспечивает получение селективиого травления,При х45 наблюдается склонность ккристаллизации, что приводит к снижениюразрешающей способности и саеточувстаительности,При о 1 0,1 мкм в пленке ХСП образуются мик-опооы, что не обеспечивает селективность 1 рааления.При И 10,3 мкм сущестВенно портитсяразрешающая способность,Таже обнаружено, что использованиев качестве металлического слоя цинка обеспечивает регул иоуемую саеточуаствительность, использование других металловрегулируемую светочувствительность не дает. Экспериментально установлено, что дляреализации данного фотолитографическсгопроцесса с целью обеспечения селективности траагения соотношение толщин пленкиХСП и слоя цинка должно находиться а пределах 5 - 60. При таком соотношении толщинобРспРчиаэ 8 тся необходимая Для прОВРД 8ния литографического процесса селективность травления обгученных и необлученных участков,При соотношении толшииы менее 5 фотостимулироаэнное изменение скоростирастВОрения области ХСП, л 8 гирОВаннойцинком, крэйн малс. что не обеспечиваетОеализацию фотолитографического процесПри соотношении голщии более 60 время, необходимое для растворения цинка вХСП, очень аегико и эа это время проходиттемноаэя дийфузия, что резко ухудшает селективность травления,Для реализации данного лигогрэфического процесса э;споиировэнис проводятпри температуре 60-80" С В течение Вр 8 меии 1 о, определяемого из выражения60 ф/Т ;о500 3 1 Т, где- ИнтенсивностьэксгОнирующего СВета, Вт/см; Т - температура подложки, ОС; /3 - коэффициент,сф Вт го ад/РмПри Т 60 С сущесвеино уменьшаетсяскорость фоторастворения цинка в ХСП, чтоцриводит к снижению саеточуаствительноСти,я оСоказывается существенным влияние теомическои Виффузии цинка, что приВодит к снижению саеточуаствительности литографического г;роцессэ,Э г+ 1оИ 1 В ЕЧ Еи ИЕ Ррс:пЕИИ60/П - - 1 о 500/ Т обеспечивает селективность травления облученных и необлученных участков, что позволяет реализовать литографический процесс.При то 60 ф/1 Т селективность травления не обеспечивается, так как очень мала скорость растворения цинка.При 10500 ф /Т селективность травления ие обеспечивается вследствие наличие темновой диффузии,10 П р и м е р 1, На подложку методомтермического испарения в вакууме 2-3 10-зПа наносиас пленка Аз 45-55 общиной 0,3мкм на вакуумной установке типа АВП,5,Вещество Аз 45555 получено из исходных ма 15 териалов Я-ОСЧ 16-5 и Аз-ОСЧ 21 - 5 в лабораторных условиях. В качестве испарителяиспользовалась танталоаэя лодочка толщиной 0,2 мм, длина лодочки 4 см, Высота 0,5см, Подложка помещалась на стеклянном20 стакане над испарителем на расстоянии 20см от лодочки, Через испаритель пропускался ток 18 А, Вещество Аз 4 й 55 напылялось втечение времени т=2,5 мин, При этом толщина пленки составилэ 0,3 мкм. Контроль за25 толщиной пленки осуществлялся с помощью кварцевого измерителя толщиныКИТ,На пленку Аз 45355 наносился слой цинка толщиной 0,02 мкм на той же вакуумной30 установка, Подложка помещалась на стеклянном стакане над испарителем на расстоянии 15 см от годочки, Цинк помещался влодочке в виде гранул, Через испарительпропуск:лся ток 12 А. При этом образовы 35 аался слой цинка толщиной б=0,02 мкм, Толвина слоя цинка измерялась в процессенапыления с помощью кварцевого измерителя толщины КИТ,Полученная после напыления структура40 была извлечена из вакуумной установки иасает комнатный). При комнатном освещенииструктура была приведена в тесный контакт смассой, обеспечивающей получение требуемого литографического изображения.45 Затем структура была иагрета до 80" С ибыло проведено экспонирование. В качестве источника света использовался проектор"Свитязь", Расстояние от проектора до экспонируемой структуры составляло 15 см,50 Экспонирование данной системы проводилось в течение времени то = 60 с, В результате экспонирования на данной струк 1 уреобразуются участки ХСП, легированные инелегированные цинком.55 Непрореэгировавший слой металлаудаляют а 0,5% растворе НМОз В течение 10с, а травление проводится а трааителе состава: диме 1 илформамид99,5 оь и этилендиамин (ЭДА) - 0,5 Я1473568 60 /И Тто с 500/3/ Т,где 1 - интенсивность экспонирующего света, Вт/см:Т - температура подложки при экспонировании,,В - коэффициент, с Вт град/см .г Формула изобретения Способ литографии, включающий последовательное нанесение на подложку ввакууме пле:;ки неорганического резиста их Составитель А.ХохловТехред М.Моргентал Редактор Н.Коган Корректор М,Кучерявая Заказ 4593 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва. Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Полученное литографическое изображение характеризуется разрешающейспособностью 3000 линlмм. Светочувствител ьность была установлена за счет терморегулируемости на уровне 10 см /Дж. 5По методике, подобной описанной впримере, были реализованы литографические процессы при различных режимах,которые показали, что использование предложенного сггособа позволяет проводить 10все подготовительные операции при комнатном освещении, При этом параметрыполученных литографических структур неухудшаются по сравнению с прототипом.П р и м е р 2. Приготовление литографической структуры, ее экспонирование и удаление непрореагировавшего слоя металлапрсводились так же, как в примере 1, Травление проводилось в плазме СРд,халькогенидного стеклообразного проводника и слоя металла, формирование скрытого изображения путем селективного экспонирования и проявление скрытого изображения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения технологических воэможностей способа, в качестве халькогенидного стеклообразного полупроводника используют материал состава АзЯ 1 оо-, где 41Х45 толщиной 0,1 - 0,3 мкм, а в качестве металла - цинк при соотношении толщин, пленки полупроводника и слоя цинка 5 - 60, причем экспонирование проводят при температуре подложки 60 - 80 С в течение времени то, определяемого из выражения